汽車行業正面臨各種挑戰，首先隨著互聯網公司等造車新勢力的參與，其車輛研發模式對傳統車企帶來很大沖擊，車企縮短車輛開發周期成為必要。一方面，隨著后疫情時代的到來，汽車行業還面臨著辦公方式與生產結構的調整，辦公方式線上化、生產開發虛擬化也是企業面臨的不可避免的課題。另一方面，對于車輛開發方法，尤其是對于車輛動力學開發，基于傳統的V型開發流程，在樣車測試階段，不可避免地面臨著高投入、高風險的客觀狀況。而VI-grade推出了基于虛擬仿真和駕駛模擬器解決方案的虛擬開發解決方案，為了更好地與我們的客戶共同協作并推進虛擬開發的進程，VI-grade首次提出了“零原型”的概念，并從2021年開始每年舉辦“零原型峰會”，通過分享各個合作伙伴與客戶使用VI-grade駕駛模擬器進行研發的優秀案例，使用戶了解使用駕駛模擬器實現高效虛擬化開發，加速研發進程。

Stellantis集團（由FCA與PSA合并）與NIO蔚來汽車在2021年的“零原型峰會”上就使用駕駛模擬器進行車輛動力學虛擬開發方面發表了相關演講

Stellantis基于模擬器的整車虛擬開發

來自Stellantis集團的功能科學主管Giovanni Boreanaz在演講開頭便提到，在收到演講邀請時，他就被用戶大會的主題——“零原型峰會”所吸引，主題中提到的概念“零原型”正是如今汽車廠商面臨的重要挑戰，這一概念能夠有力的推動車輛開發過程中成本和時間的減少。所以Stellantis集團正在不斷地開拓虛擬開發在車輛設置過程中的應用范圍。

Giovanni提到，在車輛開發的各種技術領域中，車輛動力學方面的技術目標是與初期設計聯系最為緊密的，所以他以車輛動力學的開發流程為例，講述了如何通過使用駕駛模擬器來優化傳統的開發流程。

在傳統的車輛動力學相關的開發流程中，主要需要經歷以下流程：

Offline離線仿真分析——>DemoCar樣例車輛——>Mules騾車（即驗證底盤性能的樣例車）——>VP（Vehicle Phase，又稱Process Verification phase）過程驗證階段——>PS（Project Start）項目開始

VP階段開始之前，需要對樣例車輛進行制作并且進行大量的實車測試與調校，可見在這一階段需要投入大量的時間與金錢，尤其是對于高性能車輛的開發，車輛動力學測試的相關內容相比其他車輛而言更加重要。而進入VP階段后，每個新部件都需要得到最后的驗證，從而凍結關于車輛性能幾乎80%的設計內容，這個階段的重要性在于這些決定大都是不可以再修改的，所以先前樣例測試至關重要，否則將會面臨極大的風險。

在引入使用駕駛模擬器研發的理念后，Stellantis集團分別在北美、南美和歐洲設立了駕駛模擬器測試中心，集團將不同測試內容分別給到三個中心，各個中心在內部共享數據資源，同步進行開發測試工作，通過適應不同地區的合理工作安排調度，大大提高了測試效率。

以集團旗下的豪華高性能車品牌瑪莎拉蒂為例，其旗艦跑車MC20在開發過程中使用多種高精度的測試路面進行了測試，包括各種實際掃描的測試路面與賽道，同時對車輛的操穩性和舒適性進行測試，從而在虛擬測試中就實現了二者非常好的平衡。

通過實踐，在MC20的開發過程中，取消了車輛動力學傳統開發流程中的DemoCar和MuleCar階段，幾乎所有機械方面的開發工作都可以轉移到駕駛模擬器上進行，這樣不僅可以節省時間與成本，還使得測試結果更加穩定：
1. 可以實現使用同樣的車輛調校在不同的路面或賽道上進行測試，并且省去了實車測試的運輸成本與時間
2. 在進行車輛參數調校時不需要等候工程師進行零部件更換操作
3. 由于測試時間短而集中，在測試不同調校時能保持駕駛員有十分穩定的狀態，并且駕駛員能夠在短時間內記得不同調校的主觀感受，提高測試的準確性
4. 測試的路面調校能始終保持一致，不會受到天氣等不穩定因素的影響

使用駕駛模擬器可以很好的對各種子系統敏感性進行測試，負責不同子系統的工程師在同一個車輛模型中協同合作，再根據同一個駕駛員在模擬器上提供的主觀感受反饋，能夠顯著提高各系統工程師的開發效率。Stellantis對于駕駛員也提出了一套基于駕駛模擬器的訓練與驗證流程，使駕駛員對駕駛模擬器的反饋有更準確的判斷，同時完善的實車測試與模擬器測試之間的聯系。

對于底盤與車輛動力學的開發過程，模擬器測試占據了主導地位，而對于主動控制系統，目前仍然以實際測試作為基礎。雖然如今虛擬開發還無法替代所有內容，但Stellantis對于基于虛擬測試的方法論也已經作出了更加長遠的計劃。

Stellantis十分看好駕駛模擬器的前景，并對未來駕駛模擬器的應用提出了三個展望：

1. 系統或部件級別的測試臺架直接與駕駛模擬器進行交互，將駕駛模擬器的虛擬模型求解的部件輸入請求傳遞到測試臺架，測試臺架進行物理測試后再將輸出數據作為系統或部件的響應返回至駕駛模擬器中，實現駕駛模擬器與硬件測試臺架聯合仿真的 “全新硬件在環概念”

2. 基于駕駛模擬器工程師的專業知識，通過訓練使其在駕駛模擬器上達到專業車手的駕駛水平，實現車手與工程師的合二為一，將 “駕駛員在環” 轉變為 “工程師在環”

3. 擴大駕駛模擬器的應用范圍，使其不局限于車輛動力學相關內容，而是能夠實現HMI，NVH，ADAS，Lighting等領域的聯合開發。實際上，VI-grade的駕駛模擬器解決方案目前已經實現了對VD、HMI、NVH與ADAS相關方面的研發支持。

NIO蔚來汽車基于駕駛模擬器的整車虛擬開發

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來自NIO蔚來汽車的副總裁Danilo Teobaldi進行了以“應用駕駛模擬器加速電動車研發進程”為主題的演講。

作為創立不久的純電動車品牌，蔚來在初期便面臨著許多挑戰，上市前留給蔚來的研發窗口非常短，需要在極其有限的測試條件下完成一套全新的電動車平臺的設計驗證與生產。于是在2018年，蔚來開始使用DiM150九自由度駕駛模擬器來進行車輛的開發。

蔚來在設計初期使用AdamsCar進行多體動力學車輛模型建模，然后使用導出插件生成VI-CarRealTime高精度實時車輛動力學模型，從而應用在駕駛模擬器中。基于DiM駕駛模擬器能夠實現在很短時間內將不同車輛參數調校進行主觀評價，即能夠將大部分在傳統開發流程中主觀評價測試的內容提前在模擬器上進行。

隨著對DiM模擬器使用的深入，蔚來將動力總成、制動系統、轉向系統等其他子系統的研發也加入了使用DiM模擬器進行主觀評價的階段。

Danilo說到，蔚來目前基于駕駛模擬器的使用方面主要包括如下幾個方面：
1. 懸架調校：即車輛動力學相關的仿真和評價，包括操穩性與舒適性，同時也還包括轉向與制動的部分
2. 高級系統研究：包括新平臺開發、硬件在環與自動駕駛演示
3. 賽道性能：使用駕駛模擬器提高車輛的賽道性能，打破了多個賽道的車型圈速紀錄
4. 用戶體驗：用駕駛模擬器進行與駕駛員感受或反饋相關的車輛功能體驗

基于數年的DiM駕駛模擬器使用經驗，蔚來總結了基于駕駛模擬器進行開發的數個優勢：
1. 更快、更便捷、更低成本：使用駕駛模擬器能夠節省大量實車測試中調整、運輸等方面的時間，操作步驟也更簡單，同時還省下了實車測試中需要投入的成本
2. 更安全：使用駕駛模擬器進行測試能夠完全保證測試安全
3. 更低風險：尤其是對于懸架幾何等后期無法修改的參數，提早對其進行測試與主觀評價能夠大大降低該方面的開發風險
4. 開放、可擴展性：駕駛模擬器能夠不斷進行新功能與新硬件的升級開發，始終滿足對新技術研發的需求

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關于 VI-grade：

VI-grade是實時仿真和專業駕駛模擬器解決方案的領先供應商，可加速整個車輛交通行業的產品開發。VI-grade的駕駛模擬器包括從靜態桌面解決方案到全尺寸駕駛員在環動態模擬器，使主機廠、供應商、研究中心、賽車隊和高校能夠減少物理原型的開發并加速創新。

VI-grade在仿真領域擁有超過30年的經驗，總部位于德國達姆施塔特，在意大利、英國、日本、中國和美國設有技術中心。

自2018年9月以來，VI-grade成為思百吉的一部分。思百吉公司在四個主要領域開展業務——材料分析、測試與測量、在線測量儀器和精密控制，并廣泛服務于從車輛交通到航空航天、電子、能源、采礦、制藥等眾多行業。

審核編輯 ：李倩